PVDF družine fluoroogljika

November 03, 2024

Družina fluorirane smole kristalne oblike PVDF, osnovne lastnosti, metoda sinteze, območja uporabe in glavni proizvajalci

I. Uvedba PVDF

Poliviniliden fluorid (PVDF) smola je pomemben fluoropolimerni produkt in je druga največja proizvodnja in uporaba plastike, ki vsebuje fluor.pvdf smola je iz homopolimerizacije ali kopolimerizacije vinilidenskega fluorida (VDF) z relativno molekularno maso (40 ~ 2) milijon.pvdf smola združuje značilnosti fluoriranih smol in splošnih namenskih smole ter ima odlične zmogljivosti obdelave, vremensko odpornost, korozijsko odpornost, izolacijo, piezoelektričnost in dielektričnost itd. , in se pogosto uporablja pri proizvodnji fluoriranih smol, PVDF smola ima odlično obdelavo, vremensko sposobnost, korozijsko odpornost, izolacijo, piezoelektričnost in dielektričnost.

Glavna veriga PVDF ima izmenično strukturo skupin CH2- in CF2, ki vpliva na PVDF, da ima nekaj odličnih lastnosti polietilena (-Ch2-ch2-) N in politetrafluoroetilena (-cf2-cf2-) n itd. Komercialno dostopne ocene PVDF smole so na voljo v številnih velikostih. Nekatere komercialno dostopne ocene PVDF so kopolimeri VDF in majhna količina drugih monomerov, ki vsebujejo fluor (na splošno manj kot 6%), uporaba monomerov, ki vsebujejo fluor, kot so HFP, CTFE in TFE itd., Dodajanje kopolimerizacije Monomeri tako, da ima polimer nekaj različnih lastnosti homopolimerov, na primer za izboljšanje mehkobe PVDF, tako da je bolj primeren za predelavo žic in kabla.

Drugič, kristalna oblika PVDF

Homopolimeri polivinilidena fluorida (PVDF) so polkristalni polimeri, katerih stopnja kristalnosti se giblje od 50% do 70%, odvisno od proizvodne metode in termodinamične zgodovine postopka. Stopnja kristalnosti močno vpliva na togost, mehansko trdnost in udarno odpornost PVDF polimerov. Drugi dejavniki, ki vplivajo na lastnosti PVDF, vključujejo molekulsko maso in njegovo porazdelitev, nepravilnosti v polimernih verigah ogljikovega ogljika in kristalno morfologijo. Podobno kot druge linearne poliolefine tudi kristalna oblika PVDF polimerov sestavljajo večplastne rešetke in sferične oblike. Razlika v velikosti in porazdelitvi med obema za različne velikosti izdelkov PVDF je določena z metodo polimerizacije.

Kristalizacija PVDF ima kompleksen homogeni polikristalni pojav, ki ga niso videli pri drugih znanih polimerih. Obstajajo štiri različne kristalne oblike: α, β, γ in δ. V literaturi so poročali tudi o pet kristalnih oblikah, in sicer α, β, γ, δ in ε. Te kristalne oblike so prisotne v različnih razmerjih, dejavniki, ki vplivajo na razmerje med temi kristalnimi strukturami, pa vključujejo: tlak, jakost električnega polja, nadzorovano kristalizacijo taline, padavine iz topil in prisotnost ali odsotnost kristalnih vrst med kristalizacijo. α in β sta najpogostejši kristalni obliki v praktičnih situacijah. Morfologija. Običajno se α kristalno stanje tvori med normalno obdelavo taline, β kristalno stanje raste iz mehanske deformacije vzorca, predelanega s talino pod visokim električnim poljem. Gostota PVDF je 1,98 g/cm3 za vse α-kristalne primere, 1,68 g/cm3 za amorfni PVDF kristalnosti je približno 40%.

Tretjič, osnovna uspešnost PVDF

(1) Mehanske lastnosti

PVDF ima odlične mehanske lastnosti. V primerjavi s perfluoroogljikovimi polimeri je elastična deformacija pod obremenitvijo (tj. Odpornost na lezenje) veliko boljša, življenjska doba ponavljajočega se upogibanja je daljša, izboljšana pa je tudi odpornost staranja. Mehanska trdnost se znatno izboljša z usmerjenim obdelavo. Polnjenje majhne količine steklenih kroglic ali ogljikovih vlaken lahko izboljša trdnost osnovnega polimera.PVDF mehanske lastnosti so naslednje.

PVDF (poliviniliden fluorid) ima odlične mehanske lastnosti, njegovi parametri mehanskih lastnosti pa so naslednji:

Natezna trdnost: natezna trdnost PVDF je do 50MPa, skoraj dvakrat večja od PTFE (politetrafluoroetilen) 1.

Natezni modul: Na natezni hitrosti 5 mm/min je natezni modul PVDF 2280MPA2.

Natezna trdnost donosa: Pri natezni hitrosti 50 mm/min je natezna trdnost PVDF 59MPA2.

Raztezanje z odmorom: s hitrostjo natezanja 50 mm/min je raztezanje pri prelomu PVDF 60%2.

Fleksibilna trdnost: upogibna trdnost PVDF je med 48 in 62 MPA3.

Fleksibilni modul elastičnosti: upogibni modul PVDF je med 1,4 in 1,8 GPA3.

Stiskalna trdnost: Stiskalna trdnost PVDF je med 69 in 103 MPA3.

Udarna moč: Udarna moč PVDF je 211J-M-¹3.

Predstave	60Hz	10-3 Hz	10-6Hz	10-9Hz
Dielektrična konstanta (25 ° C)	9 ~ 10	8 ~ 9	8 ~ 9	3 ~ 4
Dielektrična izguba	0,03 ~ 0,05	0,005 ~ 0,02	0,03 ~ 0,05	0,09 ~ 0,11
Volume upornosti/ω.m				2x10-12
Dielektrična moč Debelina/0,003175m Thichness/0,000203m				260 1300

(2) Električne lastnosti

Vrednosti električnih lastnosti homopolimera PVDF brez polnila in neobdelane so navedene v tabeli 2, kjer se vrednosti močno razlikujejo s hlajenjem in po zdravljenju, ki določajo, da ima polimer različne kristalne oblike. Za vzorce, ki so bili obdelani v različnih pogojih pri zelo visokih jakostih električnega polja (polarizacije), usmerjene za pridobivanje smerno polarizirane kristalne morfologije, so bile izmerjene dielektrične konstante, visoke od 17.

Edinstvene dielektrične lastnosti PVDF in homogeni polikristalni pojav dajejo temu polimeru visoke piezoelektrične in termoelektrične aktivnosti. Razmerje med feroelektričnimi pojavi PVDF, vključno s piezoelektričnimi in termoelektričnimi lastnostmi ter drugimi električnimi lastnostmi, je bilo posebej obravnavano v referencah. Pridobljena visoka dielektrična konstantna struktura in zapleteni homogeni polikristalni pojavi skupaj z visokim dielektričnim faktorjem izgube onemogočajo uporabo PVDF kot izolacijskega materiala za vodnike, ki so izpostavljeni visokofrekvenčnim tokom, saj bi se izolacijski material v tem primeru segreval in se lahko segreje in se lahko v tem primeru in lahko lahko celo taljenje. Po drugi strani pa lahko PVDF enostavno stopimo s pomočjo radiofrekvenčnega ali elektrolitnega ogrevanja in ta funkcija se uporablja v določenih procesih ali povezavah. Visokoenergijsko obsevanje navzkrižno poveže PVDF in s tem poveča mehansko trdnost. Ta lastnost je edinstvena tudi med poliolefinskimi polimeri, saj se drugi polimeri razgradijo, ko so izpostavljeni visoko energijski obsevanju.

(3) Kemične lastnosti

PVDF ima tudi odlične kemijske lastnosti in je odporen na večino anorganskih kislin, šibkih baz, halogenov in oksidacijskih sredstev tudi pri visokih temperaturah, pa tudi na organske alifatske in aromatične spojine in klorirane topila. Vendar pa lahko močne baze, amini, estri in ketoni povzročijo, da se PVDF nabrekne, zmehča ali celo raztopi, odvisno od pogojev. Nekatere estre in ketone se lahko uporabljajo kot sorazvajanja za raztapljanje PVDF. Tak sistem omogoča, da se staljena prevleka raztopi, ko se temperatura dvigne, kar ima za posledico dobro laminiranje.

PVDF je eden redkih polkristalnih polimerov, ki je združljiv z drugimi polimeri, zlasti akrilne in metakrilne smole. Kristalna oblika, lastnosti in zmogljivost teh mešanih polimerov so odvisni od strukture in sestave dodanih polimerov, pa tudi do sestave PVDF. Na primer, etil poliakrilat je popolnoma zmeden s PVDF, medtem ko izopropil poliakrilat in njegovi kongeni ne. Pri izbiri ujemanja je pomembno imeti močan dipolski učinek za pridobitev združljivosti s PVDF, medtem ko polivinil fluorid ni združljiv s polivinilidenskim fluoridom.